一种多速率1553B接口电路

技术领域

本发明涉及数据总线领域，具体涉及一种多速率1553B接口电路。

背景技术

1553B总线最初应用于航空总线，最初于1973年提出MILSTD-155标准，经过多次修订完善后，标准名称为“数字时分命令/响应式多路传输数据总线”。由于其具有实时性好、抗干扰性强、可靠性高，双向传输等特点，现已广泛应用于飞机、舰船、汽车行业、导弹、卫星甚至国际空间站等多个领域的电子系统。

我国借鉴了MIL-STD-1553B标准，制定的对应的标准为GJB289-87，于1987年提出，1997年标准更正修订为GJB289A-97。相比其他高速串行总线，1553B总线由于其显著的高可靠性和容错机制，现在仍然是在飞行器领域应用最广泛的互联总线。这是由于飞行设备在运行时可能会遇到一系列的特殊或恶劣的环境，如剧烈震动、高空电磁干扰、温度大范围变化、闪电雷击等，而1553B总线在最初设计制定时即考虑到这些可能的问题。随着导弹等装备数字化水平的提高，对其电子系统速度和精确程度等要求的增长，对弹载电子系统的地面测试技术的需求也与日俱增。测试时会产生大量数据，1553B总线协议的标准码率为1Mbps，但1Mbps已经逐渐不能满足对武器装备性能越来越高的要求。

高速1553B标准将其通信速率提高到4Mbps。随后，SAE组织按照美国空军的要求，为小型悬挂物接口定制了AS5652通信协议标准，即EBR-1553B总线协议，将总线速率提高到了10Mbps。AS5652标准以MIL-STD-1553B标准为基础，不同之处是物理介质方面EBR-1553不再采用传统的变压器耦合方式，而是采用RS485总线作为传输介质。RS485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，最大传输速率可到20Mb/s。RS485/422总线一般最大支持32个节点，RS485总线一款在工业上使用较为成熟的总线方式，其信号传输、中继、防雷、可靠性、成本等方面均优于现有的1553B总线。

但MIL-1553B与EBR-1553B接口电路硬件存在较大差异，MIL-1553B接口采用专用的1553B收发器以及专用耦合变压器，接口电路如图1所示；EBR-1553B接口电路采用RS485收发器器接口电路，如图2所示；MIL-1553B接口电路与EBR-1553B接口电路的区别见图3。

通过对比可以看出接口方式MIL-1553B采用收发器+耦合变压器，4Mbps接口采用了高速收发器，EBR-1553B采用了RS485收发器。接口信号方面MIL-1553B采用了差分接口，EBR-1553B采用单端接口，MIL-1553B与EBR-1553B发送禁止接收使能信号极性相反。两种接口无法兼容，增加了推广应用成本。

发明内容

本发明提供了一种多速率1553B接口电路，其目的在于实现一种可以兼容两种接口方式的接口电路，以降低成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种多速率1553B接口电路，包括接口芯片D1、反向器D2、反向器D3、与门D4和与门D5；所述接口芯片D1的1M/4M端口与电容C1、电容C2和隔离变压器T1连接；所述反向器D2的输出端接所述与门D4的第一输入端，所述反向器D3的输出端接所述与门D5的第一输入端；所述与门D4的输出端接所述接口芯片D1的接收使能引脚，所述与门D5的输出端接所述接口芯片D1的发送使能引脚；

MIL-1553B工作模式：所述的接口电路与MIL-1553B控制器连接；所述MIL-1553B控制器的BUSINN引脚接地，BUSINP引脚接所述接口芯片D1的数据接收引脚，BUSOUTP引脚接所述接口芯片D1的数据发送引脚，BUSOUTP引脚悬空，BUSINEN引脚接所述反向器D2的输入端，BUSOUTIN引脚接所述反向器D3的输入端；所述与门D4和与门D5的第二输入端均接高电平；所述接口芯片D1的10M端口与1553B总线不连接，1M/4M端口通过1553B正极、负极与外部1553B总线连接；

EBR-1553B工作模式：所述的接口电路与EBR-1553B控制器连接；所述EBR-1553B控制器的BUSIN引脚接所述接口芯片D1的数据接收引脚，BUSOUT引脚接所述接口芯片D1的数据发送引脚，BUSINENn引脚接所述与门D4的第二输入端，BUSOUTEN引脚接所述与门D5的第二输入端；所述反向器D2和反向器D3的输入端均接低电平；所述接口芯片D1的10M端口通过1553B正极、负极与外部EBR-1553B总线连接，1M/4M端口与1553B总线不连接，所述电容C1和电容C2均悬空。

进一步，所述接口芯片D1采用RS485接口芯片MAX3485ESA。

进一步，所述反向器D2和反向器D3均采用SN74LVC1G04DPWR。

进一步，所述与门D4和与门D5均采用SN74LVC1G08DPWR。

进一步，所述隔离变压器T1采用DM2755。

进一步，所述电容C1和电容C2均为隔直电容，且均采用外置方式。

本发明所达到的有益效果为：

本发明公开的多速率1553B接口电路能够适应1Mbps、4Mbps、10Mbps多种应用速率，直接替代现有的1553B接口电路，降低了1553B接口的开发难度，提高了接口电路的集成度，节约了1553B接口的开发成本，实现了1553B接口电路的标准模块化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是传统MIL-1553B接口电路示意图。

图2是传统EBR-1553B接口电路示意图。

图3是传统MIL-1553B接口电路与传统EBR-1553B接口电路区别对照图。

图4是本发明整体架构示意图。

图5是本发明的电路连接图。

图6是本发明工作在1M/4MMIL-1553B模式时电路连接示意图。

图7是本发明工作在10MEBR-1553B模式时电路连接示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供了一种多速率1553B接口电路，因主备通道接口形式相同，此处以单通道为例。本发明采用RS485接口芯片、隔直电容、隔离变压器、反向器、与门实现一种多速率、变压器耦合、直接耦合兼容的1553B接口电路。

如图4、5所示，所述的接口电路包括接口芯片D1、反向器D2、反向器D3、与门D4和与门D5；所述接口芯片D1的1M/4M端口与电容C1、电容C2和隔离变压器T1连接；所述反向器D2的输出端接所述与门D4的第一输入端，所述反向器D3的输出端接所述与门D5的第一输入端；所述与门D4的输出端接所述接口芯片D1的接收使能引脚，所述与门D5的输出端接所述接口芯片D1的发送使能引脚；

MIL-1553B工作模式，如图6所示：所述的接口电路与MIL-1553B控制器连接；所述MIL-1553B控制器的BUSINN引脚接地，BUSINP引脚接所述接口芯片D1的数据接收引脚，BUSOUTP引脚接所述接口芯片D1的数据发送引脚，BUSOUTP引脚悬空，BUSINEN引脚接所述反向器D2的输入端，BUSOUTIN引脚接所述反向器D3的输入端；所述与门D4和与门D5的第二输入端均接高电平；所述接口芯片D1的10M端口与1553B总线不连接，1M/4M端口通过1553B正极、负极与外部1553B总线连接；

EBR-1553B工作模式，如图7所示：所述的接口电路与EBR-1553B控制器连接；所述EBR-1553B控制器的BUSIN引脚接所述接口芯片D1的数据接收引脚，BUSOUT引脚接所述接口芯片D1的数据发送引脚，BUSINENn引脚接所述与门D4的第二输入端，BUSOUTEN引脚接所述与门D5的第二输入端；所述反向器D2和反向器D3的输入端均接低电平；所述接口芯片D1的10M端口通过1553B正极、负极与外部EBR-1553B总线连接，1M/4M端口与1553B总线不连接，所述电容C1和电容C2均悬空。

所述的接口电路封装成标准化模块，兼容两种模式；实际使用中，只需略微调整连接方式便可兼容不同1553B总线。

所述的接口电路的接口芯片D1采用RS485接口芯片MAX3485ESA，反向器D2和反向器D3均采用SN74LVC1G04DPWR，与门D4和与门D5均采用SN74LVC1G08DPWR，隔离变压器T1采用DM2755(变比1:2.7，1:3.25)，电路采用3.3V供电。所述电容C1和电容C2均为隔直电容，且均采用外置方式；在MIL-1553B工作模式时，需要焊接0.1UF100V电容；当工作在10MEBR-1553B模式时，C1、C2悬空。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。